CN204754910U - 一种改进型油田井下电磁流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了一种改进型油田井下电磁流量计，包括套筒，套筒的空心结构与下端密封接头构成一个励磁线圈安置仓，在励磁线圈安置仓内设置有一个励磁线圈骨架，在套筒的外侧设置有封装涂层，封装涂层与励磁线圈骨架对应的位置设置有两个内凹的电极片的存放槽，电极片通过封装涂层固定在存放槽内；在套筒的实心端设置有一个连通电路筒与励磁线圈安置仓的励磁线圈引线穿孔，在励磁线圈骨架上安装励磁线圈，励磁线圈的引出线穿过励磁线圈引线穿孔与电路筒内的电路板连接。本实用新型电极片的位置是套筒的外表面，大大提高其耐压能力；由于高压密封塞在套筒内部，不受外部机械冲击力影响，因此仪器整体耐压能力和可靠性显著提高。

Description

一种改进型油田井下电磁流量计

技术领域

本实用新型涉及油田领域的井下流量测量技术，具体是指一种改进型油田井下电磁流量计。

背景技术

随着石油能源逐渐减少，未来油田的开采趋势为向低渗、特低渗、稠油油田以及小储量的边际油田等进军。这些油田由于存在低渗透、低压力、低丰度的地质特征，给油田的开发带来了巨大的挑战，同时这些油田的自然产能较低，需要对油井进行压裂改造才能投产。由于其油层大多为低压未饱和岩性油藏，缺乏天然能量补充，自然能量仅以弹性及溶解气驱动为主，使得这些油田的开发产量递减快，经济采收率非常低。针对这一情况，很多油田采用注水工艺来补充能量，这是提高开发效益的首选方式。在进行油田注水的过程中要用井下流量计对油田注水井内的分层流量进行测定，目前国内采用较多的流量计为浮子流量计或涡轮流量计，这两种流量计都是依靠注入水冲击机械活动部件从而获取流量信号，但在使用的过程中要注意水质，否则机械活动部件就有可能被水中存有的泥沙等杂质卡死，导致机械故障，影响测试结果。目前，为了节省资源，许多采油厂采用污水回注工艺，而浮子流量计或涡轮流量计无法满足污水回注工艺要求，还存在使用寿命短，测量精度低的缺陷。为了满足更多油田的需求，出现了一些电磁式流量计，但是这些流量计大多结构复杂，不适于小尺寸和高压的井下空间，只适合地面上使用，特别是不能满足一些低渗透油田井下流量的测量。

目前最先进的油田井下电磁流量计是专利名称为“井下电磁流量计”，专利号：“ZL96117840.X”、以及专利名称:“一种励磁部件偏置安放的方法及电磁流量传感器”，专利号：“ZL00112930.9”的技术方案，申请人在使用过程中发现，该结构还是存在电极绝缘性能强度不够、不易装配的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种改进型油田井下电磁流量计，解决目前的油田井下电磁流量计存在的耐压能力差、容易损坏的问题，达到提高耐压承受力，扩展其使用范围的目的。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种改进型油田井下电磁流量计，包括套筒，所述套筒的一端为实心结构，另一端为空心结构，在套筒的实心端连接有电路筒，在套筒的空心端连接有下端密封接头，套筒的空心结构与下端密封接头构成一个励磁线圈安置仓，在励磁线圈安置仓内设置有一个励磁线圈骨架，在套筒的外侧设置有封装涂层，封装涂层与励磁线圈骨架对应的位置设置有两个内凹的电极片的存放槽，电极片通过封装涂层固定在存放槽内；在套筒的的实心端设置有一个连通电路筒与励磁线圈安置仓的励磁线圈引线穿孔，在励磁线圈骨架上安装励磁线圈，励磁线圈的引出线穿过励磁线圈引线穿孔与电路筒内的电路板连接。本申请的实用新型人在使用过程中发现目前的井下流量计的使用寿命都较短，经过统计分析发现，由于流量传感器的电极绝缘强度不够造成的仪器故障占比超过60%，根据这一现象，申请人对现有的流量计进行了分析，经分析后发现目前的电磁流量计存在如下缺陷：电极安装时需垂直穿过仪器筒壁，电极与仪器筒壁通过螺钉连接，电极与仪器筒壁的绝缘主要依靠绝缘垫片，静态承压能力主要由绝缘垫片决定；仪器在下井过程中由于高低温变化产生的热胀冷缩应力，或者机械撞击力都非常容易导致电极安装位置的变形，直接导致电极绝缘强度不够；另外在生产过程中为便于电极的装配，电极的最小长度是有一定限度的，间接导致励磁线圈的圈数较小，产生的外部场强较小，测量精度也较小；整个装配过程比较复杂，操作空间狭小，装配过程中绝缘垫片容易损坏，对工人的装配经验要求较高。基于这样的新发现，申请人经过多年的研究实用新型了本申请的技术方案，电极与仪器筒壁之间的间隙就是最容易突破的区域，只要破坏电极绝缘垫的密封性就可以实现，因此，电磁流量计的耐压能力实际上等同于电极绝缘垫的耐压能力，如此的结构，大大降低了整个电磁流量计的耐压能力，基于这样的新发现，申请人对该结构的流量计做出了改进，改进之处是电极的安装方式，首先将圆柱状电极改为圆片状，电极片整体长度缩短至1/4～1/5，其次采用在仪器筒壁上设置与圆片状电极片相匹配的凹槽的方式，将电极片卡放在凹槽内，然后通过封装涂层将电极片固定，电极片与漆包线的一端焊接，漆包线通过高压密封塞的接线孔与高压密封塞连接，高压密封塞与电路板相连接；励磁线圈安置仓通过励磁线圈引线穿孔与电路板连接，没有电极穿孔，与外部压力相对隔离；下端密封接头与套筒之间、电路筒与套筒的外表面连接形成整体的圆柱形结构，这样的结构有四个重要的特点：第一，由于安放电极片的位置是套筒的外表面，这样的结构可以保证套筒的内侧壁是完整的，没有开口的位置，同时只要保持电极片处的壁厚达到最小值就可以保证整体的耐压能力，大大提高其耐压能力；第二，套筒内部与外部之间的压力由高压密封塞承担，由于高压密封塞在套筒内部，不受外部机械冲击力影响，因此仪器整体耐压能力显著提高；第三，由于电极片长度大为缩短，直接导致励磁线圈的安装空间大为增加，励磁线圈的圈数增加可以显著提高磁场强度，从而提高测量信号的灵敏度，提高仪器的整体技术性能，第四，流量传感器的安装过程变得非常简单，只有穿线、焊线等简单操作。

在套筒的实心端设置有两个接线孔，在接线孔上安装有高压密封塞，在套筒的外侧设置有与接线孔连通的卡线槽，电极片的引线依次通过卡线槽、接线孔连接在高压密封塞上。

所述封装涂层采用耐高温绝缘材料通过注塑或涂覆工艺制成，可以提高封装涂层的耐高温性能。

在套筒与电路筒之间、套筒与下端密封接头之间均设置有O型密封圈。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本实用新型一种改进型油田井下电磁流量计，首先将圆柱状电极片改为圆片状，电极片整体长度缩短至1/4～1/5，其次采用在仪器筒壁上设置与圆片状电极片相匹配的凹槽的方式，将电极片卡放在凹槽内，然后通过封装涂层将电极片固定，电极片与漆包线的一端焊接，漆包线通过高压密封塞的接线孔与高压密封塞连接，高压密封塞与电路板相连接；励磁线圈安置仓通过励磁线圈引线穿孔与电路板连接，没有电极片穿孔，与外部压力相对隔离；下端密封接头与套筒之间、电路筒与套筒的外表面连接形成整体的圆柱形结构，这样的结构有四个重要的特点：第一，由于安放电极片的位置是套筒的外表面，这样的结构可以保证套筒的内侧壁是完整的，没有开口的位置，同时只要保持电极片处的壁厚达到最小值就可以保证整体的耐压能力，大大提高其耐压能力；第二，套筒内部与外部之间的压力由高压密封塞承担，由于高压密封塞在套筒内部，不受外部机械冲击力影响，因此仪器整体耐压能力显著提高；第三，由于电极片长度大为缩短，直接导致励磁线圈的安装空间大为增加，励磁线圈的圈数增加可以显著提高磁场强度，从而提高测量信号的灵敏度，提高仪器的整体技术性能，第四，流量传感器的安装过程变得非常简单，只有穿线、焊线等简单操作。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型半剖结构示意图。

附图中标记及相应的零部件名称：

1-套筒，2-电路筒，3-下端密封接头，4-励磁线圈安置仓，5-励磁线圈骨架，6-电极片，7-封装涂层，8-励磁线圈引线穿孔，9-接线孔，10-高压密封塞，11-O型密封圈。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1所示，本实用新型一种改进型油田井下电磁流量计，包括套筒1，套筒1的一端为实心结构，另一端为空心结构，在套筒1的实心端连接有电路筒2，在电路筒2内设置有励磁线圈激励、电极片测量信号接收、放大及处理电路等电学元件；在套筒1的空心端连接有下端密封接头3，下端密封接头3与下扶正器连接，套筒1的空心结构与下端密封接头3构成一个励磁线圈安置仓4，在励磁线圈安置仓4内设置有一个励磁线圈骨架5，在套筒1的外侧与励磁线圈骨架5对应的位置设置有两个内凹的电极片6的存放槽，电极片6整体长度缩短至1/4～1/5，其次采用在仪器筒壁上设置与圆片状电极片6相匹配的凹槽的方式，将电极片6卡放在凹槽内，然后通过封装涂层7将电极片6固定，封装涂层7采用聚四氟乙烯通过涂覆工艺制成，也可以采用其它材料替代；电极片6与漆包线的一端焊接，漆包线通过高压密封塞的接线孔9与高压密封塞10连接，高压密封塞与电路板相连接；励磁线圈安置仓通过励磁线圈引线穿孔与电路板连接，没有电极片穿孔，与外部压力相对隔离；下端密封接头与套筒之间、电路筒与套筒的外表面连接形成整体的圆柱形结构，在套筒1的的实心端设置有一个连通电路筒2与励磁线圈安置仓4的励磁线圈引线穿孔8，在励磁线圈骨架5上安装励磁线圈，励磁线圈的引出线穿过励磁线圈引线穿孔8与电路筒2内的电路板连接；在套筒1的实心端设置有两个接线孔9，在接线孔9上安装有高压密封塞10，在套筒1的外侧设置有与接线孔9连通的卡线槽，电极片6的引线依次通过卡线槽、接线孔9连接在高压密封塞10上；在套筒1与电路筒2之间、套筒1与下端密封接头3之间均设置有O型密封圈11。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种改进型油田井下电磁流量计，包括套筒（1），其特征在于：所述套筒（1）的一端为实心结构，另一端为空心结构，在套筒（1）的实心端连接有电路筒（2），在套筒（1）的空心端连接有下端密封接头（3），套筒（1）的空心结构与下端密封接头（3）构成一个励磁线圈安置仓（4），在励磁线圈安置仓（4）内设置有一个励磁线圈骨架（5），在套筒（1）的外侧设置有封装涂层（7），封装涂层（7）与励磁线圈骨架（5）对应的位置设置有两个内凹的电极片（6）的存放槽，电极片（6）通过封装涂层（7）固定在存放槽内；在套筒（1）的的实心端设置有一个连通电路筒（2）与励磁线圈安置仓（4）的励磁线圈引线穿孔（8），在励磁线圈骨架（5）上安装励磁线圈，励磁线圈的引出线穿过励磁线圈引线穿孔（8）与电路筒（2）内的电路板连接。

2.根据权利要求1所述的一种改进型油田井下电磁流量计，其特征在于：在套筒（1）的实心端设置有两个接线孔（9），在接线孔（9）上安装有高压密封塞（10），在套筒（1）的外侧设置有与接线孔（9）连通的卡线槽，电极片（6）的引线依次通过卡线槽、接线孔（9）连接在高压密封塞（10）上。

3.根据权利要求1所述的一种改进型油田井下电磁流量计，其特征在于：所述封装涂层（7）采用耐高温绝缘材料通过注塑或涂覆工艺制成。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种改进型油田井下电磁流量计，其特征在于：在套筒（1）与电路筒（2）之间、套筒（1）与下端密封接头（3）之间均设置有O型密封圈（11）。